3种粘接系统下正常牙本质和龋损影响牙本质与玻璃陶瓷粘接界面纳米渗漏的比较

刘 成 李风兰

玻璃陶瓷因其良好的美学效果，优秀的生物相容性，较高的耐腐蚀性和耐磨损性等特性而深受口腔医生和患者的青睐[1]。目前评价牙本质粘接系统的研究多在正常牙本质表面进行，但这种牙本质并不具有代表性。龋坏牙本质包括龋感染牙本质和龋损影响牙本质[2]。临床进行龋病治疗时，牙本质粘接系统一般都作用于受龋病影响但未被感染的牙本质，即龋损影响牙本质。

粘接界面是粘接修复中的薄弱区域，界面封闭性是评判粘接效果的重要指标。纳米渗漏是指没有发现修复体边缘裂隙、微渗漏的情况下依然存在于牙本质粘接界面的渗漏结构[3]。本实验观察比较3种粘接系统下正常牙本质和龋损影响牙本质与玻璃陶瓷粘接后界面纳米渗漏的情况，评估其界面封闭性，为临床工作提供参考。

资料和方法

一、材料

（1）离体牙：经患者知情同意，收集中龋的离体牙15颗。刮除其表面牙周组织及牙石，浸泡于1%氯胺T溶液中4℃保存，3月内使用。

（2）玻璃陶瓷瓷块：UP.CAD（爱尔创，中国）。

（3）3种粘接系统的粘接剂：A：全酸蚀粘接剂Variolink N（Ivoclar Vivadent，列支敦士登）；B：自酸蚀粘接剂Multilink N（Ivoclar Vivadent，列支敦士登）；C：自粘接型树脂粘接剂Relyx Unicem（3M EPSP，美国）。

（4）仪器与设备：光固化灯（LED-B，啄木鸟）、热场发射电子显微镜JSM-7001F（JEOL，日本）、低速切割机（Isomet，标乐，美国）、磁力搅拌器（78-1型，杭州仪表电机厂）、CQ-6超神波清洁器（上海超声波仪器有限公司）。

表1 本实验选用3种粘接剂的基本组成

二、方法

（1）玻璃陶瓷瓷块的预备：使用慢速切割机在喷水冷却的情况下将爱尔创全瓷块切割成大小2mm×2mm×4mm标准瓷块30个（粘接面积2mm×2mm），依次用 400、600、800、1000 目碳砂纸将其表面打磨光滑。随后瓷块烧结结晶30min，超声清洁1min，干燥。粘接面5%HF凝胶酸蚀1min，冲洗，干燥；硅烷偶联剂Monobond S预处理后，待用。

（2）粘接试件的制备：15颗离体牙随机编号，分成3组。磨除合面釉质，用慢球钻在龋齿显示剂指引下去净龋感染牙本质，磨平牙面。每颗离体牙使用慢速切割锯制备大小为2mm×2mm×4mm的龋损影响的牙本质块和正常牙本质块各一个（粘接面积2mm×2mm），使用600目碳砂纸打磨粘接面30s以制备统一玷污层。随后将牙本质块与瓷块按照3种粘接剂使用说明进行粘接。粘接完成后，试件于37℃蒸馏水中储存24h。

（3）50%（M/V）氨化硝酸银的配制：室温下于暗室中将25g硝酸银溶解于25ml 28%的氢氧化铵溶液中，逐滴加入氢氧化铵液，同时用磁力搅拌器不断搅拌，直至液体清亮。蒸馏水稀释溶液至50ml，得到50%（M/V）氨化硝酸银液50ml（pH＝9.5）。避光保存，备用。

（4）试件银染：将粘接好的试件依次使用400、600、800、1000、1200、1500 目碳砂纸流水下打磨，冲洗5min，干燥。试件粘接界面1mm外区域用速干指甲油涂布两层，待指甲油干燥后置于氨化硝酸银溶液中避光保存24h。蒸馏水冲洗5min，荧光灯下显影液中放置8h，蒸馏水冲洗5min。定影液中定影4h，蒸馏水冲洗5min。依次用30%、50%、70%、90%、100%丙酮溶液梯度脱水。

（5）电镜观察及图像分析比较：将试件抽真空，热场发射扫描电镜背散射模式下观察粘接面银颗粒渗漏情况。每个试件取1000倍电镜图像6张进行观察，用Image J计算银染面积，以银染面积占图像面积的百分比作为纳米渗漏值，量化实验结果。

三、统计学方法

采用软件SPSS 22对实验结果进行分析：采用双因素方差分析比较粘接剂种类和牙本质类型对纳米渗漏值的影响，采用单因素方差分析比较各组纳米渗漏值之间的总体差异，用Dunett's T3法进行组间两两比较，检验标准为双侧α＝0.05。

结 果

根据电镜图像分析，无论正常牙本质还是龋损影响牙本质，在3种粘接系统下都可以观察到纳米渗漏，但银沉积的分布不同：A组和B组纳米渗漏集中混合层底部，C组未观察到混合层，纳米渗漏位于粘接层与牙本质之间；A组和B组银沉积呈颗粒状或团块状分布，C组银沉积呈带状分布。

图1 试件粘接界面纳米渗漏图像（1000x）

表2 3种粘接剂下两种牙本质的纳米渗漏值

分析比较各组纳米渗漏值可以得知：粘接剂种类（F＝127.654，P＜0.001）与牙本质类型（F＝281.283，P＜0.001）对纳米渗漏值均有影响，二者间存在交互作用；不同粘接剂下龋损影响牙本质组纳米沉积量均明显较正常牙本质组多；在同种牙本质下，粘接剂B的纳米渗漏值均显著高于粘接剂C（P＜0.001），粘接剂C的纳米渗漏值显著高于粘接剂A（P＜0.001）。

讨 论

牙本质龋的病理形态由病损深部到表层依次为透明层、脱矿层、细菌侵入层、坏死崩解层，其中，透明层与脱矿层并无细菌侵入，由于酸的扩散导致牙本质脱矿改变，称为龋损影响牙本质。由于龋损影响牙本质无细菌侵入、脱矿程度低、可再矿化，临床上一般只去除龋感染牙本质，而保留龋损影响牙本质。但龋损影响牙本质较正常牙本质含有更多的水分和更少的矿物成分[4]。龋损影响牙本质胶原纤维和矿物结构的改变，影响到牙本质的酸蚀及粘接剂的渗入，增加了粘接的难度[5]。本实验通过龋齿显示剂染色辨别龋感染牙本质和龋损影响牙本质，去除龋感染牙本质而保留龋损影响牙本质。

纳米渗漏技术是检验粘接剂边缘封闭性的新型技术。与传统的微渗漏不同，纳米渗漏肉眼无法看到，需借助电子显微镜。硝酸银由于其直径很小（为0.059nm，而纳米渗漏孔径为 20～100nm）[6]，容易进入粘接界面；同时其还原产生的银颗粒可以牢固地与胶原纤维结合，而不易在切割、打磨、冲洗等过程中脱落；银颗粒在电镜观察中，可以获得明暗对照明显的影像。因此作为示踪剂广泛应用于纳米渗漏。

本实验选用的瓷块UP.CAD是应用于CAD/CAM工艺的二硅酸锂玻璃陶瓷，它含有58.5%～72.5%的SiO2。因此，应使用硅烷偶联剂以获得更好的粘接效果。硅烷偶联剂的主要成分是γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（γ-MTPS），γ-MTPS可与树脂共聚合或形成网状结构，又可与玻璃陶瓷形成-Si-O-Si-键，通过桥梁作用形成稳固的化学结合[7]。

自粘接型树脂粘接剂无需酸蚀是近年来出现的新型粘接剂，它无需酸蚀、冲洗，也无需对牙面进行预处理，直接粘接，操作简便。自粘接型树脂粘接剂主要依靠化学固位而非机械固位。本实验采用的自粘接型树脂粘接剂C的主要成分是经磷酸改性的甲基丙烯酸酯单体，它含有两个以上PO43-和C＝C，通过化学反应与牙本质中的羟基磷灰石形成稳固的结合[8]。本实验表明，自粘接型树脂粘接剂C用于玻璃陶瓷和牙本质的粘接，其界面封闭效果略差于全酸蚀粘接剂A，明显优于自酸蚀粘接剂B。

在3种粘接系统下，正常牙本质和龋损影响牙本质都观察到不同程度的纳米渗漏，但龋损影响牙本质银沉积的量均较正常牙本质多，并且在A组及B组中，龋损影响牙本质混合层的厚度较正常牙本质更厚。这可能由于两种牙本质结构上的差异造成的。龋坏牙本质不仅出现牙本质的脱矿，同时伴有胶原纤维为代表的有机基质的降解，从而形成牙本质的多孔隙结构。这种结构上的改变，使得龋损影响牙本质在粘接过程中，酸蚀剂和粘接剂可以进入更深的区域，产生更厚的混合层。同时，银染过程中，银颗粒也更容易进入这些孔隙，产生更多的银颗粒沉积[9]。

A组和B组银颗粒沉积均位于混合层的底部，C组未观察到混合层，银沉积位于粘接层与牙本质之间。这可能与纳米渗漏产生的原理有关。全酸蚀粘接剂粘接过程中，酸蚀剂会造成牙本质不同程度的脱矿，粘接剂未能完全封闭这些区域形成孔隙，银颗粒进入由此形成纳米渗漏[10]；自酸蚀粘接剂酸蚀和渗透同时进行，理论上不应存在纳米渗漏的孔隙，但Oliveria等[11]应用原子力显微镜仍然观察到混合层底部未完全封闭的牙本质脱矿层。Tay等[12]认为自酸蚀粘接剂中含有的水分残留于粘接界面，用于离子性酸化树脂单体产生的H+脱矿牙本质，水分进入脱矿牙本质层，阻止树脂单体的聚合反应，导致树脂单体聚合不全或水凝胶形成，形成纳米渗漏孔隙的通道；而自粘接型树脂粘接剂纳米渗漏的产生，可能与渗出的牙本质液，在粘接界面形成的水性通道有关[13]。纳米渗漏的孔隙位于粘接层底部，因此银颗粒沉积于此产生纳米渗漏。

3种粘接剂界面封闭性上的差异可能是三者组分的不同所造成的：①粘接剂A预处理剂中的酮成分可置换出胶原纤维中的水分，使单体更好地进入胶原形成扣锁，减少孔隙的产生；②粘接剂C中含有超细填料，其无机粒子含量超过70%，且其无机充填物的体积较传统牙本质小，这有助于水门汀与牙本质充分接触，获得较好的界面封闭效果；③粘接剂B基质中的甲基丙基酸羟乙酯（HEMA）具有很强的亲水性，进入牙本质小管后持续吸收水分，由此产生孔隙，造成纳米渗漏的增加[14]。

参考文献

1 刘洪臣，王燕一.瓷修复技术的临床应用Ⅳ.各种瓷修复的特点与临床选择.中华口腔医学杂志，2008，43（9）：571-573.

2 T Fusayama.Twolayersofcariousdentin;diagnosisand treatment.Operative Dentistry，1979，4（2）：63-70.

3 Sano，T Shono，H Sonoda，et al.Relationship between surface area for adhesion and tensile bond strength-evaluation of a micro-tensile bond test.Dental Materials， 1994， 10（4）：236-240.

4 陈亚栋.不同龋坏程度下牙本质表面形态的AFM研究.浙江大学，2012.

5 Wang Y，Spencer P，Walker MP.Chemical profile of adhesive/caries-affected dentin interfaces using Raman microspectroscopy.Journal of Biomedical Materials Research Part A，2007，81A（2）：279-286.

6 Ibarra G，Johnson GH，Geurtsen W，et al.Microleakage of porcelain veneer restorations bonded to enamel and dentin with a new self-adhesive resin-based dental cement.Dental Materials Official Publication of the Academy of Dental Materials，2007，23（2）：218-225.

7 Brentel AS，Ozcan M，Valandro LF，et al.Microtensile bond strength of a resin cement to feldpathic ceramic after different etching and silanization regimens in dry and aged conditions.Dental Materials Official Publication of the Academy of Dental Materials，2007，23（11）：1323.

8 Gladys S，Van MB，Braem M，et al.Comparative physicomechanical characterization of new hybrid restorative materials with conventional glass-ionomer and resin composite restorative materials.Journal of Dental Research，1997，76（4）：883-894.

9 Hamama HH，Yiu CK，Burrow MF.Effect of chemomechanical caries removal on bonding of self-etching adhesives to caries-affected dentin.Journal of Adhesive Dentistry，2014，16（6）.

10 Sano H，Takatsu T，Ciucchi B，et al.Nanoleakage：leakage within the hybrid layer.Operative Dentistry，1995，20（1）：18.

11 Oliveira SS，Marshall SJ，Habelitz S，et al.The effect of a self-etching primer on the continuous demineralization of dentin.European Journal of Oral Sciences，2004，112（4）：376-383.

12 Tay FR，King NM，Chan KM，et al.How can nanoleakage occur in self-etching adhesive systems that demineralize and infiltrate simultaneously.Journal of Adhesive Dentistry，2002，4（4）：255-269.

13 TayFR， FrankenbergerR， KrejciI， etal.Single-bottle adhesives behave as permeable membranes after polymerization.I.In vivo evidence.JournalofDentistry， 2004， 32（8）：611-621.

14 Rd KJ.Effect of resin primer solvents and surface wetness on resin composite bond strength to dentin.American Journal of Dentistry，1992，5（4）：213.